任何機(jī)械零件或工具，在使用過(guò)程中，往往要受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機(jī)械載荷而不超過(guò)許可變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學(xué)性能。

一、力學(xué)性能--強(qiáng)度

強(qiáng)度——金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。

1．拉伸試樣

d——試樣直徑

Lo——標(biāo)距長(zhǎng)度

2．力－伸長(zhǎng)曲線

彈性變形階段--屈服階段--強(qiáng)化階段--縮頸階段

3．強(qiáng)度指標(biāo)

（1）屈服強(qiáng)度：當(dāng)金屬材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)，在實(shí)驗(yàn)期間發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點(diǎn)。屈服強(qiáng)度計(jì)算公式如下：

（2）抗拉強(qiáng)度Rm ：材料在斷裂前所能承受的最大的應(yīng)力。抗拉強(qiáng)度計(jì)算公式如下：

二、力學(xué)性能--塑性

塑性——材料受力后在斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力。

1．?dāng)嗪笊扉L(zhǎng)率A ：試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原始標(biāo)距之比的百分率。

2．?dāng)嗝媸湛s率Z ：試樣拉斷后，縮頸處面積變化量與原始橫截面面積比值的百分率

三、力學(xué)性能--硬度

硬度——材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是通過(guò)在專用的硬度試驗(yàn)機(jī)上實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。

1．布氏硬度：用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來(lái)表示，單位為Pa，但一般均不標(biāo)出，用符號(hào)HBW表示：

表示方法：布氏硬度用硬度值、硬度符號(hào)、壓頭直徑、實(shí)驗(yàn)力及實(shí)驗(yàn)力保持時(shí)間表示。當(dāng)保持時(shí)間為10～15s時(shí)可不標(biāo)。

應(yīng)用范圍：主要用于測(cè)定鑄鐵、有色金屬及退火、正火、調(diào)質(zhì)處理后的各種軟鋼等硬度較低的材料。

2．洛氏硬度：洛氏硬度（HR）測(cè)試，當(dāng)被測(cè)樣品過(guò)小或者布氏硬度（HB）大于450時(shí)，就改用洛氏硬度計(jì)量。試驗(yàn)方法是用一個(gè)頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕深度求出材料的硬度。

表示方法： 符號(hào)HR前面的數(shù)字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度標(biāo)尺。

應(yīng)用范圍：

四、力學(xué)性能--沖擊韌性

沖擊韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。 用試樣所吸收的能量K的大小來(lái)作為衡量材料韌性好壞的指標(biāo)，稱為沖擊吸收能量。用U形和V形缺口試樣測(cè)得的沖擊吸收能量分別用KU和KV表示

五、力學(xué)性能--疲勞強(qiáng)度

由于所承受的載荷為交變載荷，零件承受的應(yīng)力雖低于材料的屈服強(qiáng)度，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作后，仍會(huì)產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生斷裂。金屬這樣的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。金屬材料抵抗交變載荷作用而不產(chǎn)生破壞的能力稱為疲勞強(qiáng)度。疲勞極限用符號(hào)R1表示。

能量分別用KU和KV表示

六、力學(xué)性能--對(duì)照表

根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN50150,以下是常用范圍的鋼材抗拉強(qiáng)度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對(duì)照表。